一、背景

　　室内装修引起的氨气、甲醛、苯、二甲苯等，以及工业过程产生的烟尘、氮氧化物、酸性气体等都会形成空气污染，给人类的身心健康带来严重威胁。因此研制高效净化材料用于空气污染治理已成为迫切需求。纤维过滤材料因其大比表面积、高孔隙率、柔性、易加工等特性，已在空气过滤材料中占据主导地位，其中，纳米纤维膜，一方面具有较均一的孔径、高孔隙率和比表面积，使纤维与空气中的污染物之间具有更多的有效接触，因此具有过滤效率高的优点；另一方面，纤维直径与空气分子的平均自由程（约66nm）相当，由于“滑脱效应（slipeffect）”，使得过滤阻力降低。因此，纳米纤维膜已成为制备高效低阻空气过滤器的重要发展方向。金属有机骨架（MOFs）材料具有高孔隙率、结构有序、孔尺寸可控、强的化学稳定性和热稳定性等性能，在吸附、分离和催化等方面均表现出了广阔的应用前景。

二、实验步骤

1)ZIF-67纳米颗粒的合成：称取2-甲基咪唑5.4 g溶解于50 mL去离子水中，配置成2-甲基咪唑溶液待用；称取0.35 g六水合硝酸钴溶解于50 mL去离子水中，再加入0.018 g十六烷基三甲基溴化铵，继续搅拌至溶解，配制成硝酸钴溶液待用；将硝酸钴溶液快速倒入2-甲基咪唑溶液中，室温下剧烈搅拌10min后，静置24h；然后在8000 r/min转速下离心5 min，分离得到紫色固体，再用去离子水反复洗涤离心分离3次，最后置于100 ℃烘箱中干燥12 h，制得ZIF-67纳米颗粒。

2)纺丝液的配制：取上述制得的ZIF-67纳米颗粒0.05 g加入到1.6 g N ,N -二甲基甲酰胺中，置于超声波仪中超声30 min，使ZIF-67纳米颗粒完全分散于N ,N -二甲基甲酰胺中，再加入2.4 g四氢呋喃和1 g聚苯乙烯颗粒，室温下搅拌至聚苯乙烯完全溶解，配置成聚苯乙烯质量分数为20%的纺丝液，待用。

3)静电纺丝：将上述纺丝液分别放置在四个5 mL注射器中，每个注射器中注入1.5mL溶液，采用四个平口针头同时进行静电纺丝，纺丝电压为18 kV，接收距离为25 cm，纺丝速率为1.5 mL/h，针头横向平移距离为80 mm，接收辊转速为80 r/min，温度为30 ℃，相对湿度为55%。进行静电纺丝1 .5 h后，从接收辊上取下纳米纤维膜，置于40 ℃烘箱中干燥30min，制得负载ZIF-67的聚苯乙烯多级孔纳米纤维膜。

三、表征

采用扫描电镜对本实施例中负载ZIF-67的聚苯乙烯多级孔纳米纤维膜的表面和横截面形貌进行观察，ZIF-67纳米颗粒在纤维表面和纤维交织形成的大孔中几乎没有分布，主要分布在聚苯乙烯纳米纤维内部的介孔中，形成具有微孔-介孔-大孔的多级孔结构纳米纤维膜。